Способ огневого обезвреживания жидких отходов

 

Изобретение относится к технике огневого обезвреживания жидких производственных отходов химической, нефтехимической и др. отраслей нромьпнленности. 11ель изобретения - повыи1ение эффективности процесса за счет обеспечения равномерного распределения диспергированных отходов в рабочем объеме. В тоиочный объем иодают топливо или горючие отходы и воздух и сжигают их. В продукты сгорания распыляют жидкие отходы с чередующимися углами раскрытия 30-60 и 85-140°. Факел с углами раскрытия 30-60° предназначен для центральной области топочного объема, а с углом 85-140° - для заполнения отходами пристенной области. 1 табл. сл со ОС Ot) ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5}) 4 Е 2" G 7 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 4024055j29-33 (22) 11.02.86 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (71) Научно-производственное объединение

«Техэнергохимпром» (72) М. Н. Бернадинер, В. И. Правкин, Л. О. Кацнельсон, В. А. Тарасов, В. И. Осикин и К. К. Доррендорф (53) 628.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 545828, кл. F 23 G 7/04, 1974.. SU,» 1318765 (54) СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРГЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к технике 0}.f}E вого обезвреживания жидких производственных отходов химической, нефтехимической и др. отраслей промышленности. Цель изобретения — повышение эффективности процесса за счет обеспечения равномерного распределения дисперг}}I)oBBHHblx отходов в рабочем объеме. В топочный об)ь}.м подак)т топливо или Горючие ОтхОды и })Оздl и сжигают их. В продукты сгорания распыляют жидкие отходы с чередуюшимися углами раскрытия 30 — 60 и 85 — 140 . Факел с углами раскрытия 30 — 60 предназначен для центральной области топочного объе»;}, а с углом 85-140 — для заполнения отходами пристенной области. 1 табл.

1318765

1гоказа re.ev. ллв о рытов

Параыстры (! )1 (! !" (1 г а схо11:

8, 6

1!з 1 с 13,1

8 6

7 стлчиой волы м /ч

16 13 кислых стоков,в /и

7,0 и

5,6

6,5 ооиртио о газа, и,1и

". — о 91L

866, и -:.о

868

Изобретение относится к технике огневого обезвреживания производственных отходов, содержаших органические и минеральные вешества, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

14ель изобретения — повышение эффективности процесса за счет обеспечения равномерного распределения дисиергированных отходов в рабочем объеме.

Способ осушествляется следующим образом.

В топочный объем подают топливо или горючие отходы и воздух и сжигают их.

В продукты сгорания распыливают жидкие отходы, подлежашие обезвреживанию так, чтобы достичь равномерного распределения отходов в рабочем объеме.

Равномерность распределения диспергированной жидкости в рабочем объеме является важным фактором, влияюшим на процесс огневого обезвреживания, так как QH наряду с дисперсностью распыла, интенсивностью тепломассообмена H температурным уровнем определяет время испарения капель в потоке дымовых газов.

Зона ввода диспергированной жидкости состоит из трех основных областей: периферийной, примыкающей к ограждающей рабочий объем поверхности, центральной и промежуточной или переходной между периферийной областью и центральной.

Добиться равномерности распределения отходов можно при сочетании факелов распыливания с чередуюшимися углами раскрытия 30 — 60 и 85 — 140 . Организацию факелов можно осуществлять как в одном, так и в разных ярусах.

Углы раскрытия факелов и их сочетание определены из условия достижения равномерного заполнения рабочего об.ьема топки, в котором происходит обработка (испарение жидкости и окисление органических веществ

JIo устойчивых соединений СО и H О) оТходов.

Факел с углами раскрытия 85 — -140 предназначен для заполнения диспергированными отходами пристенной, периферийной области.

При угле раскрытия факела боле< 140 диспергированная жидкость сосредоточивается в узкой пристенной области и частично сепарируется на ограждении, что ухудшает процесс обезвреживания (иоявление механического недожега, образование на сграждении настылей из осмоленных прод1ктов) и сокращает срок службы материалов ограж дения.

При уменьшении угла раскрытия менее

85 основная масса диспергированной жидкости в факеле смешается от периферии к центру и задача заполнения факелом пристенной зоны топки не выполняется, так как большая часть отходов сосредоточивается в переходной области.

Факел с углами раскрытия 30 — 60 предназначен для центральной области топочного объема. Известно, что с уменьшением угла раскрытия возрастает дальнобойность факела. При угле раскрытия менее 30 воз20 никает опасность попадания капельной жидкости в факеле на противоположную IIoверхность ограждения, что приводи. к ее разрушению, а также к перегрузке периферийной области диспергированной жидкостью.

При угле раскрытия более 60 факел размывается в переходной области, и задача обеспечения заполнения диспергиров,иными отходами центральной области не выполняется.

Пример. Экспериментальное исследование способа проводят в шахтной печи при обезвреживании жидких отходов производства капролактама. В качестве топлива используют попутный газ с теплотой сгорания ! 600 ккал/м и Х-масла с теплотой сгорания

800 ккал/кг.

Отходы подают в топочный объем печи с помощью форсунок, расположенных в два яруса выше топливных горелок. В первый нижний ярус подают кислые стоки, ссдержашие !8 — 22% органических кислот в пере40 счете íà 8.1èïHHoâóþ кислоту. Во второй (верхний) ярус подают сточные воды, содержащие 2% (NH ) 280, до 1,5%; актама и осмолы (ХПК 10 50 г Оз/1).

Результаты экспериментов даны в таблице

1318765

Продолжение таблицы

>! >h г>атс >и д:!у чп» >в

I !> !!> 3ь>х сцу >ок

„>/ч!!5О

1000 1000 1200 1000 1000

О 8 1, 1 3 I, 1 О 8

1300 1300

1100

1150

>: †> ел, т/ч

0,8

Ро >;I! xl т:1 /ч ч0

50

42 47,5 48 47 40 чЬ темпера, ура лыыовь х г;1 «>в»! выхопе из

» и>»

770-750 810

800

790

785

795 795 800 800 810

/>нал>г> Лыыовых гааов, 1,5

1,5

10,8-10,4

1, 5

11>5

11,0 10,6 11,0 12,5

11,5

00>

5,0-5,5

3 5

> 0

- >, 5

5,0 4,3 1,0

4>5

4,1

0,4

0,1

0,2

O-0,i

0,0 — 0,!

03020100

0,0

С0 горючие в пересчете на СН„

0,5

0 — 0,1

0Ä2

0,0

0,3 0,3 0,2 0,0

0,0

0,1

Еоличес"»o форсунок: виитовы:: (1 ярус + 2 ярус3

7+5 8+6 9+4 > .> Ь+2 6+2 6+2 ->+ 2

ИеитрОЬ>гжНЫХ (1 яруC+

2 ярус) 9+7 6+1 5+4 3+6 3+Ь 3+Ь 3+6

Угол ра>:крытия факела, 55-ЬО 55-60 55-ЬО 85-90 85-100 30-35- 55-60- 55-60- 65-70- 20-2585-90 135- 140 100 †1 80-75 >45-150

Формула изобретения

При вводе диспергированных отходов в факеле с углом раскрытия 55 — 60 (с помощью дальнобойных винтовых форсунок) удовлетворительные результаты получены 35 при нагрузке 15 м /л. С увеличением нагрузки процесс обезвреживания ухудшается (табЛИца, ОПо(тЫ 1, 2 И 3).

Ввод диспергированной жидкости в факеле с углом раскрытия 85 — 100 с помощью центробежных механических форсунок позволяет улучшить процесс обезвреживания: снизить коэффициент расхода воздуха и несколько повысить загрузку (опыты 4 и 5).

Наилучшие результаты получены при сочетании дальнобойных винтовых форсунок 45 с углом раскрытия 30 — 60 и широкофакельных центробежных форсунок с углом раскрытия 85 — 140 (опыты 6, 7 и 8) . Ввод диспергированных сточных вод чередующимися факелами с углами раскрытия 55 — 60 и 100 — 110 позволяет обеспечить у>довлет- 50 ворительное обезвреживание отходов при нагрузке 20 м /ч и коэффициенте избытка воздуха 1,15 (опыт 8) .

При вводе диспергированных отходов факелами с чередующимися углами раскрытия 65 — 70 и 80 — 75, 20 — 25 и 145 в 150 при нагрузке 20 м /ч с и 1,15 (опыты 9 и 10) процесс обезвреживания ухудшается по сравнению с результатами опыта 8.

При установке дальнобойных струйных факелов с углом раскрытия 20 — 25 наблюдается сепарация жидкости на противоположной стенке печи.

При установке форсунок с углом раскрытия 145 — 150 кроме явления сепарации на смежных поверхностях ограждающей футеровки наблюдается также попадание части отходов в зону подачи топлива и ухудшение процесса горения топлива с появлением продуктов механического недожога (сажа).

Из-за опасности разрушения футеровки печи при сепарации капель на ней в зоне ввода отходов с указанными форсунками эксперименты были прекращены.

Таким образом, сочетание факелов диспергированной жидкости с углами раскрытия 30 — 60 и 85 — 140 позволяет повысить удельную нагрузку топочного объема и обеспечивает надежное обезвреживание отходов при невысоких коэффициентах расхода воздуха, что в конечном итоге повышает эффективность процесса.

Способ огневого обезвреживания жидких отходов, включающий сжигание T0113èâoвоздушной смеси и ввод диспергнрованных отходов факелами в поток продуктов сгорания, отличающийся тем, что, с целью повыгпения эффективности процесса аа счет обеспечения равномерного распределения диспергированных отходов в рабочем объеме, факелы диспергированных отходов органиауют с чередуюгцимися углами раскрытия

30--60 и 85-140 .

Составитель Л. Мацук

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 2495/30 Тираж 494 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета С(.СР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж 35, Рау шская наб.. д. 4/5

Производственно-полиграфическое прс,шриятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4